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2022 年度 実績報告書

Critically testing magnetoreception mechanisms at the cellular level

研究課題

研究課題/領域番号 20H02687
研究機関東京大学

研究代表者

ウッドワード ジョナサン  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80526054)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード磁気受容 / 細胞の自家蛍光 / ラジカル反応 / 磁場効果 / 発光分析 / スピン化学
研究実績の概要

The proof of principle of an advanced new radical pair based microscopy technique, Pump Field Probe (PFP) microscopy that allows the direct detection of transient spin correlated radical pairs by fluorescence microscopy was robustly tested experimentally. Our previous work on magnetic field effects on autofluorescence in living cells demands new techniques to provide detailed spectroscopic and structural information on the radical pairs involved and no existing techniques can provide this information. This work is now being prepared for publication.
An article was published on Bioarxiv which aimed to reproduce our magnetic field effects on cellular autofluorescence (due to its significance) but which was unable to do so. A detailed investigation of the techniques used was undertaken along with theoretical simulations which demonstrated that the irradiation conditions employed in the reproduction experiment were not suitable to observe the magnetic field dependence. This response was published on BioarXiv.
Full model system testing of the multi-wavelength TOAD microscope was completed with improved signal-to-noise ratio achieved over the original single wavelength implementation. New Labview based software to control the instrument was completed and which allows automatic switching between probe laser wavelengths, automatic detector balancing and automatic bandpass filter switching.
Theoretical simulations were conducted for zero field triplet eigenstates in multinuclear systems.
An invited article on magnetic field effects in biology was written and published.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 生物と磁場とラジカル対機構2023

    • 著者名/発表者名
      ウッドワード ジョナサン,池谷 皐
    • 雑誌名

      放射線化学」

      巻: 115 ページ: 11-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triplet Born Radical Pairs and the Low Field Effect2022

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Woodward
    • 雑誌名

      Applied Magnetic Resonance

      巻: 54 ページ: 47~58

    • DOI

      10.1007/s00723-022-01485-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Radical pair based magnetic field effects in cells: the importance of photoexcitation conditions and single cell measurements2022

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Woodward、Noboru Ikeya
    • 雑誌名

      biorXiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2022.11.09.515724

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Animal magnetism: how magnetic fields can influence chemistry in living cells2022

    • 著者名/発表者名
      Woodward Jonathan R.
    • 雑誌名

      TheScienceBreaker

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.25250/thescbr.brk635

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Microspectroscopic Studies of Photochemically Generated Radical Pairs:2023

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Woodward
    • 学会等名
      1st Gordon Research Conference on Quantum Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Next Generation Magnetic Field Effect Microscopy for Direct Observation of Spin-Correlated Radical Pairs in Living Systems2023

    • 著者名/発表者名
      Noboru Ikeya
    • 学会等名
      1st Gordon Research Conference on Quantum Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantum Biology: radical pairs under the microscope2023

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Woodward
    • 学会等名
      Okinawa Institute of Science and Technology MiS seminar series
    • 招待講演
  • [学会発表] Fluorescence Microscopy of Cyclic Radical Pair Based Photochemical Reactions2022

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Woodward
    • 学会等名
      7th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related Phenomena
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-resolved magnetic field effect fluorescence microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Noboru Ikeya
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Japanese Photochemistry Association
  • [学会発表] 時間分解磁場効果蛍光顕微鏡の開発2022

    • 著者名/発表者名
      Noboru Ikeya
    • 学会等名
      量子生命科学先端フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] Revealing the potential of quantum mechanics hiding in biology2022

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Woodward
    • 学会等名
      2022 Daesung Haegang Microbes Forum
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-resolved magnetic field effect fluorescence microscopy for direct measurement of transient radical pairs2022

    • 著者名/発表者名
      Noboru Ikeya
    • 学会等名
      第61回電子スピンサイエンス学会年会
  • [学会発表] Zero magnetic field eigenstates of radical pairs and implications for magnetoreception2022

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Woodward
    • 学会等名
      第61回電子スピンサイエンス学会年会
  • [学会発表] Visualizing the low field effect2022

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Woodward
    • 学会等名
      Kanto Area Spin Chemistry (KASC) meeting 2022
    • 招待講演
  • [備考] 2022 DAESUNGHAEGANG MICROBES FORUM

    • URL

      https://www.youtube.com/live/_Rn2YerxD5s

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公開日: 2023-12-25  

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